專利名稱：相位補償膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)增透膜，特別涉及一種相位補償膜。
背景技術(shù)：
高檔光學(xué)儀器根據(jù)應(yīng)用的要求，需要提高光能透過率或按使用要求將光束按比例 分開或要折反光路又不能損失光能，尤其是背投成像系統(tǒng)中，這種要求相對更高寬帶增透 的波長在420-700匪范圍內(nèi)要求高透過，光反射率要小于0. 5% ；介質(zhì)高反射膜之反射率要 不小于99. 9%等等，因此光學(xué)部件要達到此要求，必須使用日本或韓國或其它國家的高檔 鍍膜機對光學(xué)元件鍍制薄膜。這類鍍膜機重復(fù)性能好，可以同時用幾種鍍膜材料(最多有 十四個坩堝可以鍍十四種膜料)，使用晶控儀控制，采用規(guī)則膜系控制膜層的幾何厚度，重 復(fù)鍍制幾十層膜來達到上述技術(shù)要求。但這種方式設(shè)備投入資金大，工作人員工作時間長， 勞動強度高。由于國產(chǎn)低成本的鍍膜機重復(fù)性、穩(wěn)定性差，無法完成數(shù)十層鍍膜的需要，致 使我國的光學(xué)成像產(chǎn)品一直處于低檔水平，如要使用高檔光學(xué)儀器必須從國外進口整機、 部件或進口鍍膜機。隨著光學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，背投成像技術(shù)也隨之蓬勃發(fā)展，其核心部 件——光學(xué)引擎(尤其是合色棱鏡)使用光學(xué)元件多，相應(yīng)的薄膜種類較多，必須從國外進 口整機、部件或進口鍍膜機，大大提高了成本，同時制約了國內(nèi)光學(xué)技術(shù)的發(fā)展。因此，需要開發(fā)一種利用國產(chǎn)鍍膜機進行鍍制的相位補償膜，有機控制膜層的組 成、幾何厚度和物理厚度，使鍍制的增透膜層在420-700匪范圍內(nèi)光反射率小于0. 5% ；分 光膜的光能透、反比小于3% ；介質(zhì)高反射膜反射率達99.9%，同時鍍膜層數(shù)由使用進口設(shè) 備的幾十層減少到幾層，鍍膜材料減少到2-3種。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種相位補償膜，有機控制膜層的組成、幾何厚度和物理厚 度，使鍍制的增透膜層在420-700匪范圍內(nèi)光反射率小于0.5% ；分光膜的光能透、反比小 于3% ；介質(zhì)高反射膜反射率達99.9%，同時鍍膜層數(shù)由使用進口設(shè)備的幾十層減少到幾 層，鍍膜材料減少到2-3種。本發(fā)明的相位補償膜，經(jīng)過清洗、真空蒸鍍和烘干步驟鍍制而成，膜層由光學(xué)基底 依次向外包括第一層氧化鋯層、第二層氧化硅層、第三層氧化鋯層和第四層氧化硅層；第一 層氧化鋯層的厚度為(透射率極大值-透射率極小值)X0. 806+透射率極小值所對應(yīng)的最 小膜厚；第二層氧化硅層的厚度為透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚+4. 3nm ；第三層氧化鋯 層的厚度為透射率極大值X0. 8225所對應(yīng)的最小膜厚+3. 5nm ；第四層氧化硅層的厚度為 (透射率極大值_透射率極小值)X0. 535+透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚；計算透射率 極大值和極小值的透射光中心波長為480nm ；所述真空蒸鍍步驟中，真空度為3-6. 7帕，烘干溫度為280°C。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的相位補償膜，利用國產(chǎn)真空鍍膜機進行鍍制，采用精 密計算設(shè)計的非規(guī)則膜系，有機控制膜層的組成、幾何厚度和物理厚度，使鍍制的增透膜層在420-70CMM范圍內(nèi)光反射率小于0.5% ；分光膜的光能透、反比小于3% ；介質(zhì)高反射膜 反射率達99.9%，同時鍍膜層數(shù)由使用進口設(shè)備的幾十層減少到四層，鍍膜材料減少到兩 種；而且鍍膜后的光學(xué)元件表面有防生酶和生霧的作用；本發(fā)明利用不同折射率的介質(zhì)在 真空、高溫狀態(tài)下溶解、按設(shè)計規(guī)定的膜系蒸發(fā)而后吸附到光學(xué)基底上，經(jīng)過表面鍍膜的光 學(xué)元件，其光學(xué)性能可以達到光學(xué)儀器的各種使用需求；本發(fā)明改變光學(xué)元件薄膜的鍍制 定式，利于國產(chǎn)鍍膜機的推廣使用，提高元件附加值，同時對提高國產(chǎn)光學(xué)儀器質(zhì)量和批量 生產(chǎn)具有非常重要意義。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。附圖為本發(fā)明膜層的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

附圖為本發(fā)明膜層的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示本實施例的相位補償膜，經(jīng)過清洗、 真空蒸鍍和烘干步驟鍍制而成，膜層由光學(xué)基底1依次向外包括第一層氧化鋯層2、第二層 氧化硅層3、第三層氧化鋯層4和第四層氧化硅層5 ；第一層氧化鋯層2的厚度為(透射率 極大值_透射率極小值)X0. 806+透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚；第二層氧化硅層3的 厚度為透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚+4. 3nm ；第三層氧化鋯層4的厚度為透射率極大 值X0. 8225所對應(yīng)的最小膜厚+3. 5nm ；第四層氧化硅層5的厚度為(透射率極大值-透 射率極小值)X0. 535+透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚；計算透射率極大值和極小值的透 射光中心波長為480nm ；所述真空蒸鍍步驟中，真空度為3-6. 7帕，烘干溫度為280°C。本發(fā)明中，根據(jù)膜層透射率公式-J = 一"——---，ni、n2、t和r均
與基底、入射媒質(zhì)和膜有關(guān)，對于同一種物質(zhì)為常量；nd = KU/4)，rid 為自變量；當(dāng)K = 0、2、4……時，則函數(shù)T中的cos^^項有正的極大值，即cos^^ = 1，代
AA
入膜層透射率公式，則τ=IS——出現(xiàn)極大值；當(dāng)K= 1、3、5……時，則函數(shù)T中的cos^^項有負的的極大值，即COS^^ = -l，
AA
代入膜層透射率公式，則『一出現(xiàn)極小值；氧化鋯和氧化硅的透射率極大值和極小值由以上公式得出，代入后即得出對應(yīng)的
最小膜厚。氧化鋯和氧化硅的透射率極大值和極小值由以上公式得出，代入本實用新型技術(shù) 方案的鍍膜厚度公式中后即得出對應(yīng)的最小膜厚。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種相位補償膜，其特征在于經(jīng)過清洗、真空蒸鍍和烘干步驟鍍制而成，膜層由光學(xué)基底依次向外包括第一層氧化鋯層、第二層氧化硅層、第三層氧化鋯層和第四層氧化硅層；第一層氧化鋯層的厚度為(透射率極大值-透射率極小值)×0.806+透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚；第二層氧化硅層的厚度為透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚+4.3nm；第三層氧化鋯層的厚度為透射率極大值×0.8225所對應(yīng)的最小膜厚+3.5nm；第四層氧化硅層的厚度為(透射率極大值-透射率極小值)×0.535+透射率極小值所對應(yīng)的最小膜厚；計算透射率極大值和極小值的透射光中心波長為480nm；所述真空蒸鍍步驟中，真空度為3-6.7帕，烘干溫度為280℃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種相位補償膜，經(jīng)過清洗、真空蒸鍍和烘干步驟鍍制而成，膜層由光學(xué)基底依次向外包括第一層氧化鋯層、第二層氧化硅層、第三層氧化鋯層和第四層氧化硅層；本發(fā)明利用國產(chǎn)真空鍍膜機進行鍍制，采用精密計算設(shè)計的非規(guī)則膜系，有機控制膜層的組成、幾何厚度和物理厚度，使鍍制的增透膜層在420-700NM范圍內(nèi)光反射率小于0.5％；分光膜的光能透、反比小于3％；介質(zhì)高反射膜反射率達99.9％，同時鍍膜層數(shù)由使用進口設(shè)備的幾十層減少到四層，鍍膜材料減少到兩種；而且鍍膜后的光學(xué)元件表面有防生酶和生霧的作用；本發(fā)明改變光學(xué)元件薄膜的鍍制定式，利于國產(chǎn)鍍膜機的推廣使用，提高元件附加值，同時對提高國產(chǎn)光學(xué)儀器質(zhì)量和批量生產(chǎn)具有非常重要意義。
文檔編號G02B1/11GK101840015SQ20101016255
公開日2010年9月22日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者王貴海 申請人:重慶天締光電有限公司